Введение
Красный сульфид ртути(II), HgS
Циннабарит (/'sɪnəbɑr/;), или цинабарит (/'sɪnə'bɑraɪt/), также известный как меркурблинда, — это ярко-алый до кирпично-красный вариант сульфида ртути(II) (HgS). Он является наиболее распространенной рудой для получения металлической ртути и историческим источником яркого алого или багряного пигмента, известного как киноварь, и связанных с ней красных ртутных пигментов. Циннабарит обычно встречается в виде минерала, заполняющего жилы, в связи с вулканической активностью и щелочными горячими источниками. Минерал по симметрии напоминает кварц и проявляет двойное лучепреломление. Циннабарит имеет средний показатель преломления около 3,2, твердость от 2,0 до 2,5 и удельную плотность около 8,1. Цвет и свойства обусловлены структурой, представляющей собой гексагональную кристаллическую решетку, принадлежащую к тригональной кристаллической системе, кристаллы которой иногда демонстрируют двойникование. Циннабарит использовался как краситель с древних времен на Ближнем Востоке, в том числе в качестве румяны, в Новом Свете со времен культуры ольмеков, а в Китае — начиная с культуры Яншао, где он использовался для окрашивания керамики. Современные меры предосторожности при использовании и обращении с циннабаритом связаны с токсичностью ртутного компонента, которая была признана еще в Древнем Риме.
Этимология
Название происходит от греческого κιννάβαρι – греческого слова, которое, вероятно, использовал Теофраст для обозначения нескольких различных веществ, хотя в настоящее время оба этих термина относятся исключительно к тетроксиду свинца.
Свойства
Циннабар обычно встречается в массивной, зернистой или землистой форме и имеет ярко-алый или кирпично-красный цвет, хотя иногда он образует кристаллы с неметаллическим алмазным блеском. Он похож на кварц по своей симметрии. Циннабар обладает двулучепреломлением и имеет второй по величине показатель преломления среди всех минералов. Его средний показатель преломления составляет 3,08 (для длин волн света натрия), по сравнению с показателями алмаза и неминерального арсенида галлия (GaAs), которые равны 2,42 и 3,93 соответственно. Твердость циннабара по шкале Мооса составляет 2,0–2,5, а удельный вес – 8,1. Циннабар является более стабильной формой и имеет структуру, аналогичную структуре HgO: каждый атом Hg имеет две короткие связи Hg–S (каждая длиной 2,36 Å) и четыре более длинных контакта Hg···S (с расстояниями 3,10, 3,10, 3,30 и 3,30 Å). Кроме того, HgS встречается в черном полиморфе, не являющемся циннабаром (метациннабар), который имеет структуру цинкбленда. Он ассоциируется с самородной ртутью, стибнитом, реальгаром, пиритом, маркаситом, опалом, кварцем, халцедоном, доломитом, кальцитом и баритом. Месторождения циннабара обнаружены в Гизе (Египет); Пуэрто-Принцессе (Филиппины); Ред-Дэвил, Аляска; Мурфрисборо, Арканзас; на руднике Нью-Альмаден в Сан-Хосе, Калифорния; в Нью-Идрии, Калифорния, на рудниках Гастингс и Сент-Джонс, оба в Вальехо, Калифорния; в Терлингуа, Техас (США); в Идрии (Словения); вблизи Обермошеля в Пфальце; на рудниках Ла-Рипа и Левиглиани у подножия Апуанских Альп и на горе Амиата (Тоскана, Италия); на Авале (Сербия); в Уанкавелике (Перу); в провинции Гуйчжоу (Китай) и в Западных Гатах (Индия), где были получены мелкие кристаллы. Он также был найден на Доминике вблизи серных источников на южной оконечности острова вдоль западного побережья. Отложения циннабара продолжаются и в настоящее время, например, из горячих вод рудника Sulphur Bank в Калифорнии и Steamboat Springs в Неваде (США).
Добыча и извлечение ртути
Как наиболее распространенный источник ртути в природе, киноварь добывалась на протяжении тысячелетий, начиная с неолита. Во времена Римской империи её добывали как для получения пигмента, так и ради содержания ртути.
Токсичность
Современные меры предосторожности при использовании и обращении с киноварью обусловлены токсичностью ртутного компонента, которая была признана еще в Древнем Риме. Из-за содержания ртути, киноварь может быть токсична для человека. Чрезмерное воздействие ртути, отравление ртутью (меркуриализм), считалось профессиональным заболеванием у древних римлян. Несмотря на то, что в древней Южной Америке киноварь часто использовалась в искусстве или перерабатывалась в очищенную ртуть (для позолоты серебра и золота), токсичные свойства ртути были хорошо известны. Добыча и переработка киновари были опасны для тех, кто ими занимался: они вызывали дрожь, потерю чувствительности и смерть. Данные указывают на то, что ртуть извлекалась из киновари путем перегонки, и рабочие подвергались воздействию токсичных паров ртути. "Работа в испанских киноварных шахтах Альмаден, к юго-западу от Мадрида, считалась равносильной смертному приговору из-за сокращенной продолжительности жизни шахтеров, которые были рабами или заключенными."
Декоративное использование
Циннабар использовался для получения цвета с древних времен на Ближнем Востоке, в том числе как косметическое средство, подобное румянам. Это подтверждается его использованием в царских гробницах в период расцвета цивилизации майя, наиболее ярко – в гробнице Красной королевы в Паленке, где останки знатной женщины и предметы, находившиеся в ее саркофаге, были полностью покрыты ярко-красным порошком из киновари. Наиболее известное применение киновари – в китайском резном лаке, техника, которая, предположительно, возникла в эпоху династии Сун. Риск отравления ртутью в старинных изделиях из лака может быть снижен за счет включения порошкового пигмента в лаковый состав, однако при случайном разрушении изделий все равно существует опасность для окружающей среды. В современной ювелирной индустрии токсичный пигмент заменяют полимером на основе смолы, имитирующим внешний вид пигментированного лака. Две женские мумии, датированные 1399–1475 годами н.э., обнаруженные в 1976 году в Серро-Эсмеральда (Чили), были одеты в одежду, окрашенную киноварью.
Другие формы
Печеночный киноварь, или парагит, – это примесная бурая разновидность из рудников Идрия в регионе Карниола, Словения, в которой киноварь смешана с битуминозными и земляными веществами. Гиперкиноварь кристаллизуется при высокой температуре в гексагональной кристаллической системе. Метакиноварь – это чёрная форма сульфида ртути(II), которая кристаллизуется в кубической кристаллической системе. Синтетическую киноварь получают обработкой солей ртути(II) сероводородом для осаждения чёрной синтетической метакиновари, которую затем нагревают в воде. Это превращение ускоряется присутствием сульфида натрия.